不容忽视的化学实验安全问题

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  安全意识是公民科学素质的组成部分。化学是一门实验科学,实验中的安全性问题至关重要。掌握化学实验安全方面的知识,避免意外伤害,增强环保意识,这既是近年来高考大纲中对实验的要求,也是以人为本、尊重生命的德育要求,希望老师、同学都能对这一问题高度重视,提高解答实验题的能力。
  
  一、实验操作中的安全问题
  
  1、防爆炸
  点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前,要检验气体的纯度;金属钠、钾与水反应时可能引起燃烧甚至爆炸,因此,要将钠、钾切至绿豆大小,也不做金属钠、钾与酸溶液反应的实验。
  2、防暴沸
  加热液——液混合物至沸腾时,要预先加入沸石或碎瓷片;配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液时,要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水或酒精中;电石与水反应非常激烈而暴沸,一般用饱和食盐水替代水;加热蒸发过程中要不断用玻璃棒搅拌。
  3、防中毒
  不可尝药品的味道;制取有毒气体(Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)时要在通风橱中进行;合理处理尾气;注意有毒性或未知气体气味的闻法。
  4、防倒吸
  若气体极易溶于液体时要防倒吸;加热法制备气体或做性质实验时末端导管伸入水或溶液中,实验结束时也要防止倒吸。
  5、防倒流
  用酒精灯加热试管中的固体物质时,试管口要朝下倾斜,防止水倒流而使试管破裂或爆炸,发生危险。
  
  二、实验中常见的安全装置
  
  1、防污染的安全装置
  有毒、有强刺激性、易燃的气体不能任意排放到空气中,必须考虑尾气处理措施。通常有:
  


  (1)燃烧法:在空气中易燃可引起爆炸的气体用燃烧法除去,如氢气。有毒的可燃气体若燃烧产物无毒,可用燃烧法;若燃烧产物有毒,不能用燃烧法。
  (2)吸收法:不易燃烧的有毒气体如氯气、氨气、氯化氢等用适当溶液吸收。
  (3)收集法:如一氧化碳还原氧化铜实验的尾气,用气球收集。
  2、防倒吸安全装置
  (1)隔离式:隔离式I原理是导气管末端不插入到液面下,导气管与液体呈隔离状态;隔离式II在尾气处理中有时会使用,目的是使气体与液体充分接触,发生反应被完全吸收。
  (2)倒立漏斗式:液体进入漏斗,使烧杯里液面下降,漏斗里液体在重力作用下又自动下降。
  (3)肚容式:原理类似于倒立漏斗。
  (4)容器接收式:使用较大容积的容器,将可能倒吸来的液体接收,防止进入前端装置。这种装置又称安全瓶。
  (5)平衡压强式:如图所示,为防止反应体系中压强减少,引起吸收液的倒吸,可以在密闭装置系统连接一个能与外界相通的装置,起到自动调节系统内外压强的作用,防止溶液的倒吸。
  (6)间接吸收式:把气体不直接通入吸收剂中。
  


  在具体问题中往往会出现一些不熟悉的装置,但原理大多类似。只要认真分析,大胆思考,运用以上的装置变形、迁移,问题一般都会得到解决。
  
  三、点击高考
  
  例:(2005年上海化学)以下各种尾气吸收装置中,适合于吸收易溶性气体,而且能防止倒吸的是( )。
  


  解析:易溶性气体被溶液吸收时,容易造成装置内产生负压而发生倒吸。为防止危险事故出现,必须要有一个安全性装置,来预防倒吸溶液对实验产生影响。题设A选项完全封闭,不能作为尾气吸收装置;C选项中漏斗全部浸入液面中,漏斗失去了防倒吸功能。答案为B、D。
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